塑性加工对金属材料性能的影响

金属材料的塑性加工技术(非切削加工技术的一种)随着金属加工技术的不断进步而日新月异，它是加工技术现代化和提高加工效率的一个重要方面，但面临的技术性问题也很多。这里从金属材料塑性加工的机理和晶体应变出发，提出了不同的塑性加工形式对材质变化的影响；并从实践的角度出发提出了一些处理数据，可供有关人员参考。     

半固态成形技术讲座 第一讲半固态成形、特点及应用范围（上）

一、工艺分类 在金属材料从固态向液态或从液态向固态的转换过程中，均经历半固态阶段，特别是结晶温度区间宽的合金。转换过程分为三个阶段，而在这三个阶段中金属材料呈现出不同的特性，利用这些特性就产生了塑性加工、铸造加工和半固态加工等多种热加工成形方法。     

试论材料的破坏及其判据——兼评古典强度理论与断裂力学

一、关于材料的破坏根据近代观点,金属材料在不同的载荷条件下,可以出现不同的破坏形态。工程设计中,所谓构件材料的破坏,一种是指出现塑性变形引起失效的屈服“破坏”,另一种则是指实际的断裂破坏。金属材料的塑性屈服破坏,是一个材料内部塑性滑移的扩展过程,这一概念为人们所熟知。断裂破坏,又可以区分为延性断裂和解理断裂两种。延制断裂的形成和材料内部的塑性滑移过程有着密切联系。作为多晶体的金属材料,所谓解理的脆性断裂,也不可能在断裂前     

电脉冲处理及其辅助金属加工技术研究现状

电脉冲施加于金属材料时会产生热效应与非热效应,两种效应的耦合作用能够促进位错移动和原子扩散,提高空位扩散的迁移率,导致金属材料的微观结构演变,形成电致塑性效应.从电致塑性效应的基本理论出发,综述了电脉冲处理调控金属材料组织结构的研究进展以及电脉冲在辅助塑性加工和切削加工方面的应用情况,指出未来研究重点应集中在电脉冲处理及其辅助加工中热效应和非热效应的耦合机理以及复杂结构零部件加工时的电流密度分布等方面.     

轴承套圈冷辗加工过程有限元模拟分析

运用大型通用有限元程序 ,建立轴承套圈冷辗加工的力学模型 ,采用非线性Lagrange大变形有限元方法 ,对工件金属的弹塑性变形过程进行模拟分析。通过工件工作区的应力分布云图考察金属材料的塑性流动情况 ,分析冷辗成形的机理。观察模型加载后不同时间应力分布云图的变化 ,并对比不同尺寸的辗辊、以及大小不同的载荷对工件加工变形过程的影响。分析冷辗加工中经常出现的轴承套圈失圆等异常情况形成的原因     

加工钛合金内螺纹的丝锥优化设计

钛合金比重小、强度高、热强性好,在室温和300～400℃高温下都有极高比强度,加上具有高硬度(＞350HB)和高抗蚀性,因此成为航空航天工业最重要的工程材料之一,获得了越来越广泛的应用.但是,钛合金又是一种典型的难加工材料,切削性能很差.与其它金属材料相比,钛合金的化学活性较大,导热性较差,塑性较低,弹性模量较小.     

关于金属材料的运用和热处理技术分析

随着我国材料加工技术的不断发展,金属材料在各行各业中的应用越来越广泛,应用领域也不断扩展。在金属材料应用过程中往往需要对其进行热处理以提升金属整体性能,改变其表面结构,更好地满足工程建设和金属加工的需要。本文主要针对金属材料的运用和热处理技术进行分析,指出当前我国金属热处理的不足,希望能够通过有效的技术和手段提高金属材料热处理效率,强化材料应用效果。     

泡沫金属材料的动力压缩响应

提出的一维质量-弹簧-阻尼单元模型用于计算模拟泡沫金属材料在冲击载荷作用下的动力响应.模型考虑泡沫金属材料微观密度不均匀及胞室流体对动力压缩特性的影响,并分别由单元质量块的密度和阻尼器在压缩过程中产生的应力描述.单元非线性弹簧的应力-应变关系取决于单元泡沫金属材料的压缩特性,包括胞缘弹性屈曲、胞壁或胞室的塑性坍塌及材料压实过程,并服从加、卸载定律.动力平衡方程采用显式积分算法求解.对30 mm×30 mm×100 mm铝泡沫材料块进行冲击模拟计算,结果表明铝泡沫材料的相对密度、密度分布的均匀性、胞室结构、胞室流体及脉冲压力强度、脉冲压力作用周期对泡沫金属在冲击载荷作用下压缩变形、冲击波扩展及能量吸收的影响.     

浅议薄壁铝壳体的加工工艺技术

在我所近年来的加工生产过程中,微波器件整体结构越来越紧凑,重量越来越轻.由于铝的比重在金属材料中相对较小,其合金材料的性能与其他金属材料性能相似,所以铝合金零件在微波器件中的使用率不断提升.由于结构需要适合不同的电源接入、连接、传入等需求,其形复杂度高,对于结构部件的光洁度和尺寸要求也不断提升,壁厚的厚度不断缩小,这就...     

超塑性等温锻造新技术

近年来,在金属材料加工领域中出现了许多新颖的加工技术,超塑性等温锻造就是其中颇为引人注目的一种。所谓超塑性是指某些金属材料在特定条什下(温度、变形速度和组织状态等)强度很低,塑性很高,在拉伸时能获得特别大的均匀的塑性伸长现象。大家知道,塑性较好的低碳钢只有30～40％的延伸率,塑性好的有色金属也只     

机械加工中塑性加工技术的使用探讨

在对机械进行加工的过程中,需要对其中的原材料进行变形的处理。通常情况下,一些硬质等金属性的材料,变形加工比较困难。一般的塑性加工主要是通过挤压等一些方式,来通过加热、压力等方式进行处理。而且在进行实际处理的过程中,还需要保证材料本身的性质不发生变化。而在当前科学技术迅速发展的条件下,对材料本身质量的要求也越来越高,在进行实际加工的过程种,还有很多需要注意的问题。本文主要针对当前机械加工中塑性加工技术的应用优势进行了分析,并结合实际进行了相应的探讨。     

电磁断屑器

在金属切削机床加工中,铁屑不易折断已成机械加工中普遍问题,尤其在加工塑性金属材料时,形成的带状屑,有时缠绕在工件或刀具上,拉伤工件表面或打坏切屑刃,甚至伤人,影响已加工表面的光洁度;而在加工铸铁等脆性材料时,切屑崩碎或碎片飞溅伤人,并易研损机床滑动表面.为了克服断屑不畅带来的负面影响,经过长期研究和反复实践,我们提出了"电磁自动断屑器"新课题.     

微小钻头的失效研究

介绍了金属材料和玻纤布环氧树脂覆铜板的结构与特点,总结了两种材料的加工特性,分析得出非金属基复合材料与金属材料加工机理的异同点。比较了在钻削加工金属材料和印刷电路板过程中导致微小钻头磨损、折断和破损三种失效形式的机理和原因,分析得到印刷电路板失效机理和原因比金属材料复杂。同时还指出折断是微小钻头在钻削加工过程中失效的主要形式,钻削力是影响微小钻头折断的主要原因,且指出凡是影响钻削力的因素都是影响微钻折断的因素。此外,还比较了加工金属材料和印刷电路板时微小钻头磨损、折断和破损机理与原因的异同点。     

金属塑性成形技术基础讲座 第一讲 固态金属材料塑性成形过程

金属固态塑性成形过程简称金属成形过程(又叫金属压力加工或锻压加工),它是指在外力作用下,使金属材料产生预期的塑性变形,以获得所需形状、尺寸和力学性能的毛坯或零件的加工方法。     

磨粒加工金属材料的去除机理及试验研究

结合固体量子力学和金属材料学理论探讨了低速磨粒加工金属材料的去除机理,单个磨粒颗粒的动能必须大于金属材料的结合能,其表层原子才可能被去除;磨粒加工中金属材料发生塑性变形以及形成位错塞积群,导致材料去除率降低。研制出新型磨粒射流加工装置,该加工装置能够形成稳定和可调的磨粒射流,可实现磨粒充分均匀混合和磨粒浓度的精确调节。通过磨粒射流加工模具钢、磁流变加工模具钢和液流悬浮超光滑加工金属铝等不同加工方法进行试验验证,试验结果表明:当磨粒速度低于去除金属表层原子所需的最小速度时,磨粒不能实现对金属材料的有效去除;当磨粒速度大于去除金属表层原子所需的最小速度时,磨粒才能实现对金属材料的加工,磨粒速度越大,材料去除率越高;磨粒冲击金属表面使得材料发生塑性变形和形成位错塞积群,形成更大的阻力,降低了磨粒加工材料去除率,使得材料去除率初始较高,随后逐渐下降并最终趋于稳定。     

超精密车削切屑形成过程的试验研究

超精密车削中的各种物理现象，如切削力、刀具磨损以及加工表面质量等问题，都是以切屑形成为基础的。而生产实践中出现的许多问题，如振动、卷屑和断屑等，又都与超精密切削过程密切相关。选用的材料种类和切削条件不同，可生成不同形态的切屑。文章提出了一种研究切屑形成过程新的试验方法，利用该方法能够得到金刚石车削时高清晰的金属材料塑性流动图像。     

一种模拟舰船表面破坏的冲蚀、空蚀和腐蚀交互磨损试验研究

海洋装备表面材料破坏的主要原因是冲蚀、空蚀和腐蚀及其交互作用,而量化其表面磨损程度对海洋装备材料和结构的设计具有重要意义。冲蚀、空蚀和腐蚀交互磨损试验台是研究海洋装备表面材料破坏的有效工具。通过流场数值对比分析,在研究冲蚀和空蚀交互作用的基础上,优化设计了冲蚀、空蚀和电化学腐蚀交互磨损综合试验台,完成了人造海水中,不同材料的舰船工作表面受到高速流体冲击产生的冲蚀、空蚀和电化学腐蚀交互磨损试验。结果表明:同一种金属材料冲蚀、空蚀和电化学腐蚀交互作用的失重量大于冲蚀、空蚀和自然腐蚀交互作用的失重量,高强度塑性金属材料的腐蚀磨损较为严重,其三者交互作用的磨损程度大于低强度塑性金属材料。     

[成形过程仿真优化与集成计算材料工程]集成计算材料工程在精确塑性成形中的应用现状与发展趋势

集成计算材料工程通过模型化与计算实现对材料制备、加工和服役等过程的定量描述,成为实现力、热、电、磁、声场等单一／耦合外场作用下高性能构件精确塑性成形先进而有效的研究手段,近年来在精确塑性成形领域得到越来越广泛的应用。对集成计算材料工程在塑性成形过程多尺度建模、起皱和破裂两类缺陷预测方面的相关研究现状、主要进展及未来发展趋势进行了综述。首先论述了宏观、细观和微观三个尺度的模型在精确塑性成形领域中的应用现状,并分析了不同尺度模型间信息的传递方式;在此基础上讨论了利用集成计算材料工程研究制约精确塑性成形的起皱和破裂两类典型缺陷的预测方法,对比分析了目前主要的失稳起皱与损伤断裂模型的准确性;最后对集成计算材料工程在精确塑性成形中的未来发展趋势进行了展望。     

可转位陶瓷圆弧刃端铣刀

随着科学技术的发展,各种机器不断对零部件的结构材料提出了新的技术要求。无论是脆性金属材料或是塑性金属材料。其材质本身合金元素比的增加,强度,硬度的提高,有些零件出于工艺或结构上的需要,必须在调质处理或淬硬以后再进行切削加工。另外,还有些材料是超硬的,耐高温或蠕变的高温合金,这样加工必然愈来愈难。而提高切削加工生产率,降低生产成本的捷径之一,是采用新型刀具材料或在刀具几何角度上进行改革。     

加工对金属材料拉伸性能的影响研究

试样加工对于金属材料的拉伸性能影响体现在样坯本身及制样过程中,取样方向、取样位置,试样形状、形状公差、肩部过渡、表面粗糙度及试样制备方法等都会在不同程度上影响金属材料拉伸性能。在拉伸试验时,要做到取样方向与位置的准确性,按照试验标准选择正确的横截面与试样形状,采取相应的制备方法进行制样,制样时,要避免材料因受热、加工硬化对拉伸试验结果产生影响,通过适当的制备方法,确保加工精度与试验结果的真实性。